JP3246244B2 - 光学的情報記録用媒体 - Google Patents
光学的情報記録用媒体Info
- Publication number
- JP3246244B2 JP3246244B2 JP32587394A JP32587394A JP3246244B2 JP 3246244 B2 JP3246244 B2 JP 3246244B2 JP 32587394 A JP32587394 A JP 32587394A JP 32587394 A JP32587394 A JP 32587394A JP 3246244 B2 JP3246244 B2 JP 3246244B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- recording
- dielectric layer
- recording medium
- information recording
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
より、高速かつ高密度に情報を記録、消去、再生可能な
光学的情報記録用媒体に関するものである。
度・高速化の要求に応える記録媒体として、レーザー光
線を利用した光ディスクが開発されている。光ディスク
には、一度だけ記録が可能な追記型と、記録・消去が何
度でも可能な書き換え型がある。
果を利用した光磁気記録媒体や、可逆的な結晶状態の変
化を利用した相変化媒体があげられる。相変化媒体は、
外部磁界を必要とせず、レーザー光のパワーを変化させ
るだけで、記録・消去が可能である。さらに、消去と再
記録を単一ビームで同時に行う1ビームオーバーライト
が可能であるという利点を有する。
方式では、記録膜を非晶質化させることによって記録ビ
ットを形成し、結晶化させることによって消去を行う場
合が一般的である。このような相変化記録方式に用いら
れる記録層材料としてはカルコゲン系合金薄膜を用いる
ことが多い。
系、In−Sb−Te系、Ge−Sn−Te系合金薄膜
等があげられる。なお、書き換え型とほとんど同じ材料
・層構成により、追記型の相変化媒体も実現できる。こ
の場合、可逆性が無いという点でより長期にわたって情
報を記録・保存でき、原理的にはほぼ半永久的な保存が
可能である。
あけ型と異なりビット周辺にリムと呼ばれる盛り上がり
が生じないため信号品質に優れ、また、記録層上部に空
隙が不要なためエアーサンドイッチ構造にする必要がな
いという利点がある。一般に、書き換え型の相変化記録
媒体では、相異なる結晶状態を実現するために、2つの
異なるレーザー光パワーを用いる。
消去・初期状態で記録・消去を行う場合を例にとって説
明する。結晶化は記録層の結晶化温度より十分高く、融
点よりは低い温度まで記録層を加熱することによってな
される。この場合、冷却速度は結晶化が十分なされる程
度に遅くなるよう、記録層を誘電体層ではさんだり、ビ
ームの移動方向に長い楕円形ビームを用いたりする。
度まで加熱し、急冷することによって行う。この場合、
上記誘電体層は十分な冷却速度(過冷却速度)を得るた
めの放熱層としての機能も有する。さらに、上述のよう
な、加熱・冷却過程における記録層の溶融・体積変化に
伴う変形や、プラスチック基板への熱的ダメージを防い
だり、湿気による記録層の劣化を防止するためにも、上
記誘電体層からなる保護層は重要である。
光学的に透明であること、融点・軟化点・分解温度が高
いこと、形成が容易であること、適度な熱伝導性を有す
るなどの観点から選定される。十分な耐熱性及び機械的
強度を有する保護層としては、まず、金属の酸化物や窒
化物等の誘電体薄膜があげられる。
は熱膨張率や弾性的性質が大きく異なるため、記録・消
去を繰り返すうちに、基板からはがれてピンホールやク
ラックを生じる原因となる。また、プラスチック基板
は、湿度によって反りを生じやすいが、これによっても
保護膜のはがれが生じることがある。
を主成分とし、SiO2やY2O3等を混入させたものが
提案されている。これらの複合化合物保護膜は純粋な酸
化物あるいは窒化物誘電体膜に比べ、記録層としてよく
使われるGeTeSb等のカルコゲナイド系合金薄膜に
対する密着性に優れている。このため繰り返しオーバー
ライトに対する耐久性に加え、加速試験における膜剥離
が少なく相変化媒体の信頼性をいっそう向上させてい
る。
合物は単に混合すれば良い特性を発揮するというわけで
はない。組成範囲、複合膜の物性によっては、個々の純
粋化合物を用いる場合よりもかえって信頼性を低下させ
る場合もある。
である、ZnS,ZnSe等に酸化物、窒化物、弗化
物、炭化物等を混合させた保護膜については数多くの提
案がされているが、一部において最適な組成範囲を記載
するのみであり、その組成の混合物を用いても、必ずし
も元の純粋な化合物単体からなる保護層よりすぐれた特
性が得られなかった。
る化合物とは大きく異なるため、製造法その他による物
性変化が予測不可能であったためである。例えば、上記
複合化合物からなる保護層を形成するにあたりスパッタ
法が広く用いられているが、複合物ターゲットを用いる
場合と、個々の化合物ターゲットを用いて同時スパッタ
する場合とでは当然得られる複合化合物保護膜の物性は
異なってくる。
等により、物性が変化するのは周知の事実である。こう
した、保護膜物性のばらつきの存在するなかで、いかに
相変化媒体に適した複合保護膜を見い出すかが課題であ
った。
に少なくとも相転移型光記録層、誘電体層を備えた光学
的情報記録用媒体において、誘電体層が少なくともカル
コゲン化合物、酸化亜鉛及び弗化マグネシウムまたは弗
化カルシウムを含有することを特徴とする光学的情報記
録用媒体にある。
ロニウムの4元素を言う。カルコゲン化合物としては、
好ましくはZnS,ZnSe及びZnTeの群から選ば
れた少なくとも一種であり、好ましくは、誘電体層中の
カルコゲン化合物の含有量X(mol%)と酸化亜鉛の
含有量Y(mol%)と弗化マグネシウムまたは弗化カ
ルシウムの含有量Z(mol%)がX/Yが1/3以上
3以下、(X+Y)/Zが1/4以上1.5以下であ
る。
化合物の混合物で構成された複合スパッタリングターゲ
ットを用いて設けることが好ましい。次に、本発明によ
る光学的記録用媒体の構成について述べる。本発明の光
学的記録用媒体は通常、少なくとも、基板/誘電体層/
記録層/誘電体層/反射層の構成を有し、基板1には、
ポリカーボネート、アクリル、ポリオレフィンなどの透
明樹脂、あるいはガラスを用いることができる。
通常は、100から5000Åの厚さに設けられる。誘
電体層の厚みが100Å未満であると、基板や記録膜の
変形防止効果が不十分であり、保護層としての役目をな
さない傾向がある。5000Åを超えると誘電体自体の
内部応力や基板との弾性特性の差が顕著になって、クラ
ックが発生しやすくなる。
異なる化合物の混合物を用いる。すなわち少なくとも酸
化亜鉛、カルコゲン化合物及び弗化マグネシウムまたは
弗化カルシウムを含む。上記カルコゲン化合物は、好ま
しくはZnS,ZnSe及びZnTeの群から選ばれた
少なくとも一種であり、好ましくは、誘電体層中のカル
コゲン化合物の含有量X(mol%)と酸化亜鉛の含有
量Y(mol%)と弗化マグネシウムまたは弗化カルシ
ウムの含有量Z(mol%)がX/Yが1/3以上3以
下、(X+Y)/Zが1/4以上1.5以下である。
から外れた場合は基板や記録膜の変形防止効果が不十分
であり、保護効果の上から好適とは言えない。誘電体層
は、カルコゲン化合物、酸化亜鉛及び弗化マグネシウム
または弗化カルシウムの合計量が主成分(50mol%
以上好ましくは80mol%以上)であれば良く、他の
誘電体が混合されていても良い。
aO、B2O3等が挙げられる。誘電体層に他の誘電体を
混入する場合、1000℃以上の耐熱性と光学特性が保
たれていることが必要となる。1000℃以上の耐熱性
とは、融点が1000℃以上を保ち、1000℃に加熱
しても分解を起こさないことをいう。
吸収係数が0.02以下であることをいう。上記誘電体
層は膜密度が理論密度の80%以上であることが好まし
い。ここで、膜の理論密度は下記式で示され、各構成化
合物のバルク状態での密度にその構成化合物のモル含有
率を乗じたものの積算値である。 理論密度=Σ{(構成化合物バルク状態の密度)×(構
成化合物モル含有率)} 混合物誘電体層の密度をこのようにすることで、繰り返
し記録及び経時変化に対する耐久性を著しく向上させる
ことができる。
ング時の真空度を調節することにより行いうる、膜密度
を高くするには真空度を低く(アルゴンガス圧を低く)
するのが良く、通常は真空度を1Pa以下、好ましくは
0.8〜0.1以下程度とするのが良い。上記誘電体層
は、膜を構成する複数の化合物の混合物で構成された複
合スパッタリングターゲットを用いて設けることが好ま
しい。
形成するにあたり、通常スパッタ法が広く用いられてい
るが、複合物ターゲットを用いる方が、個々の化合物タ
ーゲットを用いて同時スパッタするのと比べて、得られ
る複合化合物保護膜の構成元素の均一性が勝っているた
めに保護膜としての特性も優れたものとなるため好まし
い。
であり、その厚みは、100Åから1000Åの範囲が
好ましい。記録層の厚みが100Åより薄いと十分なコ
ントラストが得られない。また結晶化速度が遅くなる傾
向があり、短時間での記録消去が困難になる。一方10
00ÅAを越すとやはり光学的なコントラストが得にく
くなり、また、クラックが生じやすくなるので好ましく
ない。
成に伴う干渉効果も考慮して、レーザー光の吸収効率が
良く、記録信号の振幅すなわち記録状態と未記録状態の
コントラストが大きくなるように選ばれる。記録層とし
てはGeSbTeやInSbTeといった3元化合物が
オーバーライト可能な材料として選ばれる。
のSn、In、Pb、As、Se、Si、Bi、Au、
Ti、Cu、Ag、Pt、Pd、Co、Ni等のうちか
ら、一種またはそれ以上の元素を添加して結晶化速度、
光学定数、耐酸化性を改善することも有効である。保護
層の上に光学的反射層と熱変形防止のためのハードコー
ト層を設けてあるが、光学的反射層は反射率の大きい物
質が好ましく、Au、Ag、Cu、Al等が用いられ
る。
ギーの拡散を促進する効果があるため、熱伝導度制御等
のためTa、Ti、Cr、Mo、Mg、V、Nb、Zr
等を小量加えても良い。記録層、誘電体層、反射層はス
パッタリング法などによって形成される。記録膜用ター
ゲット、保護膜用ターゲット、必要な場合には反射層材
料用ターゲットを同一真空チャンバー内に設置したイン
ライン装置で膜形成を行うことが各層間の酸化や汚染を
防ぐ点で望ましい。また、生産性の面からもすぐれてい
る。
る。 実施例1 誘電体層材料としてZnSとZnO及びMgF2の粉体
をmol比で20対20対60となるよう調整混合し、
ホットプレス法にて得た複合焼結体ターゲットを得た。
録層/誘電体層/反射層を設け、4層構造の記録媒体を
作成した。各層の厚みは、下部誘電体層1000Å、記
録層300Å、上部誘電体層300Å、反射層1000
Åとした。記録層の組成はGe(22.2)Sb(22.2)Te
(55. 6)である。
rガス圧力0.7Paで高周波(13.56MHz)ス
パッタリングにより成膜した。膜密度は3.3g/cc
であり理論密度の84%であった。記録層及び反射層は
Arガス圧力0.7Paで直流スパッタリングにより成
膜した。
けた。このディスクをさらにArイオンレーザーを用い
て初期化すなわち記録層の結晶化処理を行ったのち、以
下の条件でディスクの動特性を評価した。10m/sの
線速度で回転させながら4MHz、デューティー50%
のパルス光を用い記録パワー18mW、ベースパワー
9.5mWで繰り返しオーバーライトを行い、所定の回
数に達する度にC/N比の測定を行った。結果は図1に
示すよう繰り返し一万回で繰り返し10回目と比較して
C/Nの低下は約3dBであった。
をmol比にして20対80ので用いたこと以外は同様
にしてディスクを作成し、同様な動特性評価を行った。
結果は図2に示すよう繰り返し100回で繰り返し10
回目と比較してC/Nの低下は約13dBであった。な
お膜密度は3.0g/ccであり理論密度の88%であ
った。
て用いたこと以外は同様にしてディスクを作成し、同様
な動特性評価を行った。結果は実施例1とほぼ同様であ
った。
により多数回の繰り返し記録・消去が行えこの種の繰り
返し記録・消去可能な媒体の実用化に多いに有効であ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 基板上に少なくとも相転移型光記録層、
誘電体層を備えた光学的情報記録用媒体において、誘電
体層が少なくともカルコゲン化合物、酸化亜鉛及び弗化
マグネシウムまたは弗化カルシウムを含有することを特
徴とする光学的情報記録用媒体。 - 【請求項2】 カルコゲン化合物がZnS,ZnSe及
びZnTeの群から選ばれた少なくとも一種である請求
項1に記載の光学的情報記録用媒体。 - 【請求項3】 誘電体層中のカルコゲン化合物の含有量
X(mol%)と酸化亜鉛の含有量Y(mol%)と弗
化マグネシウムまたは弗化カルシウムの含有量Z(mo
l%)がX/Yが1/3以上3以下、(X+Y)/Zが
1/4以上1.5以下であることを特徴とする請求項1
に記載の光学的情報記録用媒体。 - 【請求項4】誘電体層の膜密度が理論密度の80%以上
であることを特徴とする請求項1に記載の光学的情報記
録用媒体。 - 【請求項5】 誘電体層が、該誘電体を構成する複数の
化合物の混合物からなるターゲットからスパッタリング
により成膜された膜であることを特徴とする請求項1に
記載の光学的情報記録用媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32587394A JP3246244B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 光学的情報記録用媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32587394A JP3246244B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 光学的情報記録用媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08180459A JPH08180459A (ja) | 1996-07-12 |
JP3246244B2 true JP3246244B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=18181576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32587394A Expired - Fee Related JP3246244B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 光学的情報記録用媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3246244B2 (ja) |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP32587394A patent/JP3246244B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08180459A (ja) | 1996-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5604003A (en) | Optical information carrier | |
US5876822A (en) | Reversible optical information medium | |
JP2001322357A (ja) | 情報記録媒体およびその製造方法 | |
EP0951717B1 (en) | REWRITABLE OPTICAL INFORMATION MEDIUM OF A Ge-Sb-Te ALLOY | |
JP3379256B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JPH10226173A (ja) | 光記録媒体およびその製造方法 | |
JP3444037B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JP3692776B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体およびその製造方法 | |
JP3246244B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JP3365457B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JP2850713B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JP3601168B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JP3246350B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JPH09282713A (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JP3365465B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JP2967949B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JPH097225A (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JPH08287516A (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JP2967948B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JP3869493B2 (ja) | 光学的情報記録用媒体及びその製造方法 | |
JPH11232698A (ja) | 光学的情報記録用媒体及びその製造方法 | |
JPH0441293A (ja) | 光学的情報記録用媒体 | |
JPH09223332A (ja) | 光記録媒体 | |
JPH05124353A (ja) | 光記録媒体 | |
JPH10162433A (ja) | 光学的情報記録用媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |